intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Kiến thức ôn thi tốt nghiệp vật lý 12_01

Chia sẻ: Nguyễn Thị Ngọc Huỳnh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

132
lượt xem
32
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'kiến thức ôn thi tốt nghiệp vật lý 12_01', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Kiến thức ôn thi tốt nghiệp vật lý 12_01

  1. ---------- CTHEPHYSICS Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 ------------ Naêm hoïc:2010-2011 Trang 1/28
  2. ---------- CTHEPHYSICS Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 PHẦN A KIẾN THỨC CƠ BẢN TRONG HỌC KÌ I Phần 1: Động lực học Vật rắn . A. Tóm tắt kiến thức. 1. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định. a. Đại cương về chuyển động quay. - Một vật rắn bất kỳ quay quanh một trục cố định, chuyển động này có 2 đặc điểm:  Mỗi điểm trên vật đều vạch ra 1 đường tròn vuông góc với trục quay, có bán kính bằng khoảng cách từ điểm đó đến trục quay và có tâm nằm ở trên trục quay.  Mọi điểm của vật đều quay được những góc bằng nhau trong cùng một khoảng thời gian. - Tọa độ góc là hàm số của thời gian:    t  - Ta quy ước: Chọn chiều dương là chiều quay của vật. Đơn vị của tọa độ góc là Radian (rad). - Tốc độ góc tại thời điểm t bằng đạo hàm của li độ góc tại thời điểm ấy:    t  . Đơn vị  rad  là Rađian/giây  . s - Gia tốc góc tại thời điểm t bằng đạo hàm của tốc độ góc tại thời điểm ấy:    t  . Đơn vị là  rad   2 . s  b. Các phương trình của chuyển động quay. - Vật rắn quay đều:    0  t - Chuyển động quay có gia tốc góc không đổi theo thời gian:   const      .t  0  12     0   0 t  2 t 2 2    0  2 .  Chú ý: Vật quay nhanh dần nếu   0 ; vật quay chậm dần nếu   0 . c. Vận tốc và gia tốc – Các phương trình chuyển động của một điểm nằm trên vật quay. - Liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc: v  .r v2   2r - Khi vật rắn quay đều: mỗi điểm trên vật có một gia tốc hướng tâm: an  r - Khi vật rắn quay không đều: gia tốc có hai thành phần: v2   2r  Thành phần hướng tâm an , có độ lớn an  r  Thành phần tiếp tuyến at : at   .r    Vậy: gia tốc toàn phần của điểm đó: a  at  an ; nó có độ lớn a  at2  an . 2 Theo phương tiếp tuyến điểm đó chuyển động nhanh dần đều với gia tốc at . Các phương trình theo độ dài: Trang 2/28
  3. ---------- CTHEPHYSICS Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 a t  const v  v  a t  0 t  1  s  s 0  v0 t  at t 2  2 2 2 v  v 0  2a t .s  2. Định luật II Newton cho sự quay của vật. - Mômen lực: M  F .d . Đơn vị Nm.  2 t2 - Công của lực F có mômen M làm vật quay: A   Md   M  dt 1 t1 d dA - Công suất : P   M   I  M dt dt Phương trình cơ bản của động lực học vật rắn (định luật II Newton). M  I . trong đó: M là tổng tất cả các mômen ngoại lực tác dụng lên vật;  là gia tốc góc của vật quay quanh trục cố định; I là mômen quán tính của vật đối với trục quay. Mômen quán tính của các vật đặc biệt:  Thanh mảnh, có khối lượng m và chiều dài l quay quanh trục vuông góc và đi qua tâm: 12 I ml 12  Vành tròn hoăc trụ rổng bán kính R quay quanh trục của nó: I  mR 2 . 1  Đĩa tròn mỏng hoặc trụ đặc quay quanh trục của nó: I  mR 2 2 2  Khối cầu đặc đồng chất quay quanh một đường kính bất kỳ: I  mR 2 . 5 2  Quả cầu rổng quay quanh một đường kính bất kỳ: I  mR 2 3 1  Ống trụ dày có bán kính các mặt là R1 , R2 quay quanh trục của nó: I  m  R12  R22  2  Tấm đồng chất hình chữ nhật quay quanh trục vuông góc và đi qua tâm: 1 m  a2  b2  I 12 Chú ý: Các vật đặc biệt khác có thể tính mômen quán tính của nó bằng ph ương pháp “vi phân”: Chia nhỏ vật thành vô số các phần tử nhỏ có khối lượng dm m  ở Cách trục quay một khoảng r. Mômen quán tính của phần tử đó đối với trục quay sẽ bằng: dI  dm.r 2 . Từ đó suy ra mômen quán tính của cả vật đối với trục quay: I   dI . Bằng phương pháp này ta có thể tính được mômen quán tính Ca vat của tất cả các vật đặc biệt. • Vật quay quanh 1 trục song song và cách trục đối xứng một đoạn d (Nguyên lý Huy ghen: I  I0  m  d 2 I 0 là mômen quán tính của vật đối với trục đối xứng. 3. Mômen động lượng, Định luật bảo toàn mômen động lượng. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định. Trang 3/28
  4. ---------- CTHEPHYSICS Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 - Mômen động lượng của vật rắn quay quanh trục cố định: L  I . . Đơn vị kg .m 2 / s  . - Dạng khác của phương trình cơ bản động lực học của vật rắn quay quanh trục cố định: dL M dt - Khi tổng mômen các lực tác dụng vào vật bằng 0 thì mômen động lượng được bảo toàn: L  const hay trường hợp vật (hoặc hệ vật) có mômen quán tính I thay đổi mô mômen động lượng  L  I   là hằng số; hay L1  I11  I 22  L2 1 - Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định: W đ  I 2 . 2 1 1 - Động năng của vật rắn vừa quay vừa chuyển động tịnh tiến: W đ  I  2  mv 2 2 2 - Định lý động năng: W đ  W sau  W trước  Anl 1 1 - Cơ năng của hệ kín được bảo toàn: mgh  I  2  mv 2  const 2 2 B. Phương pháp giải toán: Dạng 1: Các bài toán về chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố đị nh. Phương pháp: - Sử dụng các công thức cho chuyển động quay không đều:   const      .t  0  12     0   0 t  2 t 2 2    0  2 .  v  .r v2   2r an  r - Khi vật rắn quay không đều xét một điểm tr ên vật gia tốc có hai thành phần: v2   2r  an  r  at : at   .r    - Gia tốc toàn phần của điểm đó: a  at  an ; nó có độ lớn a  at2  an . 2 - Theo phương tiếp tuyến điểm đó chuyển động nhanh dần đều với gia tốc at . Các phương trình theo độ dài: a t  const v  v  a t  0 t  1  2 s  s 0  v 0 t  2 a t t 2 2 v  v 0  2a t .s  Chú ý: Có thể coi chuyển động chậm dần đều đến dừng là ngược lại của chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ. Chuyển động nhanh dần đều   0 ; chuyển động chận dần đều   0 . Dạng 2: Định luật II Newton cho sự quay của vật. Trang 4/28
  5. ---------- CTHEPHYSICS Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 Phương pháp: Sử dụng các công thức: - M  F .d - M  I . Chú ý đến mômen quán tính của các vật cơ bản Ngoài ra: Các vật đặc biệt khác có thể tính mômen quán tính của nó bằng ph ương pháp “vi phân”: • Vật quay quanh 1 trục song song và cách trục đối xứng một đoạn d (Nguyên lý Huy ghen) : I  I0  m  d 2 I 0 là mômen quán tính của vật đối với trục đối xứng. Dạng 3: Mômen động lượng, định luật bảo toàn mômen động lượng. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định. Phương pháp: Áp dụng các công thức: 2 t2 - A   Md   M  dt 1 t1 d - PM  M   I  dt L  I . . - Mômen động lượng được bảo toàn khi tổng mômen ngoại lực tác dụng vào vật hoặc hệ vật bằng không: L  const hay trường hợp vật (hoặc hệ vật) có mômen quán tính I thay đổi mômen động lượng  L  I   là hằng số, hay L1  I11  I 22  L2 - Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định: 12 W đ I . 2 - Động năng của vật rắn vừa quay vừa chuyển động tịnh tiến: 1 21 2 W đ I   mv 2 2 - Định lý động năng: W đ  W sau  W trước  Anl - Cơ năng của hệ kín được bảo toàn: 1 1 mgh  I  2  mv 2  const 2 2 Trang 5/28
  6. ---------- CTHEPHYSICS Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ HỌC 1.Các định nghĩa về dao động cơ  Dao động cơ học. -Dao động cơ học là sự chuyển động của một vật quanh một vị trí xác định gọi là vị trí cân bằng.  Dao động tuần hoàn -Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái của vật được lặp lại như cũ, theo hướng cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau xác định (Chu k ì dao động)  Dao động điều hòa -Dao động điều hòa là dao động mà li độ của vật được biểu thị bằng hàm cos hay sin theo thời gian. 2.Phương trình dao động điều hòa  Phương trình li độ -Phương trình x  A cos(t   )(cm) Với: +x: li độ dao động hay độ lệch khỏi vị trí cân bằng. (cm) +A: Biên độ dao động hay li độ cực đại (cm) +  : tần số góc của dao động (rad/s) +  : pha ban đầu của dao động (t=0) + (t   ) : pha dao động tại thời điểm t. (rad)  Phương trình vận tốc -Phương trình  v  x '   A sin(t   )   A cos(t    )(cm) 2  => Vận tốc nhanh pha hơn li độ góc 2  Phương trình gia tốc - Phương trình a  v '  x ''   2 A cos(t   )   2 A cos(t     )(cm)  => Gia tốc nhanh pha hơn vận tốc góc , nhanh pha hơn li độ góc  2 3.Các đại lượng trong dao động cơ  Chu kì dao động T(s) - Là khoảng thời gian ngắn nhất để vật thực hiện được một dao động toàn phần  Tần số dao động f(Hz) - Là số lần dao động trong một đơn vị thời gian 1 f T  Mối quan hệ giữa chu kì, tần số và tần số góc. -Biểu thức 2   2 f  T 4.Năng lượng trong dao động cơ - Cơ năng = Động năng + Thế năng W = Wđ + Wt  Động năng 1 1 1 m.v 2  m. 2 A2 sin 2 (t   )  kA2 sin 2 (t   ) Wđ  2 2 2 Trang 6/28
  7. ---------- CTHEPHYSICS Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12  Thế năng 1212 k .x  kA cos 2 (t   ) Wt  2 2  Định luật bảo toàn cơ năng 1 1 k . A2  m. 2 .A2 = Wđmax = Wtmax = const W = Wđ + Wt =  2 2 N k F=0 5.Con lắc lò xo m  Cấu tạo  -Con lắc lò xo gồm một là xo có độ cứng k(N/m) có khối lượng P   không đáng kể, một đầu cố định, đầu còn lại gắng vào N F k m vật có khối lượng m. v=0  Phương trình dao động của con lắc lò xo   Phương trình li độ P  vN -Phương trình F k x  A cos(t   )(cm) m Với:  P +x: li độ dao động hay độ lệch khỏi vị trí cân bằng. (cm) +A: Biên độ dao động hay li độ cực đại (cm) Ax A O +  : tần số góc của dao động (rad/s) +  : pha ban đầu của dao động (t=0) + (t   ) : pha dao động tại thời điểm t. (rad)  Phương trình vận tốc -Phương trình  v  x '   A sin(t   )   A cos(t    )(cm) 2  => Vận tốc nhanh pha hơn li độ góc 2  Phương trình gia tốc - Phương trình a  v '  x ''   2 A cos(t   )   2 A cos(t     )(cm)  => Gia tốc nhanh pha hơn vận tốc góc , nhanh pha hơn li độ góc  2  Tần số góc k -Tần số góc của con lắc lò xo   (rad/s) m  Chu kì 1 2 m  2 -Chu kì của con lắc T    f k  Tần số 1 1 k -Tần số dao động của con lắc lò xo f    T 2 2 m 6.Con lắc đơn  Cấu tạo Trang 7/28
  8. ---------- CTHEPHYSICS Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 -Gồm một sợi dây không giãn có độ dài l, khối lượng không đáng kể, một đầu cố định, đầu còn lại được gắng vào một vật có khối lượng m. Con lắc dao động với biên độ góc nhỏ (   100 )  Phương trình dao động  Lực kéo về với li độ góc nhỏ. C s Pt   mg sin    mg   mg α>0 l  Phương trình dao động l s  S0 cos(t   )(cm) α0,a
  9. ---------- CTHEPHYSICS Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 -Dao động tắt dần càng nhanh nếu độ nhớt môi trường càng lớn.  Dao động duy trì: -Nếu cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động để bù lại phần năng lượng tiêu hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng của nó, khi đó vật dao động mãi mãi với chu kì bằng chu kì dao động riêng của nó, gọi là dao động duy trì. Đặc điểm  Ngoại lực tác dụng để cho dao động duy trì được thực hiện bỡi một cơ cấu nằm trong hệ dao động.  Dao động cưỡng bức -Nếu tác dụng một ngoại biến đổi điều hoà F = F0sin(t + ) lên một hệ. Lực này cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại phần năng lượng mất mát do ma sát . Khi đó hệ sẽ gọi là dao động cưỡng bức Đặc điểm  Dao động của hệ là dao động điều hoà có tần số bằng tần số ngoại lực.  Biên độ của dao động không đổi  Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào: +Biên độ ngoại lực điều hòa tác dụng vào hệ. +Tần số ngoại lực và độ chênh lệch giữa tần số dao động của ngoại lực và tần số dao động riêng của hệ.  Ngoại lực tuần hoàn do một cơ cấu ngoài hệ tác động vào vật.  Hiện tượng cộng hưởng -Nếu tần số ngoại lực (f) bằng với tần số riêng (f0 ) của hệ dao động tự do, thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại.  Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng : -Dựa vào cộng hưởng mà ta có thể dùng một lực nhỏ tác dụng lên một hệ dao động có khối lượng lớn để làm cho hệ này dao động với biên độ lớn -Dùng để đo tần số dòng điện xoay chiều, lên dây đàn… 8. Tổng hợp dao động M -Tổng hợphai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có các M2 phương trình lần lượt là:x1 = A1cos(t + 1), và x2 = A2cos(t + 2) sẽ là một phương trình dao động điều hòa có dạng: x = Acos( t + ).Với:  A2 = A22 + A12+2A1A2cos(2 – 1)  Biên độ:  M1 A sin 1  A2 sin  2 tan   1  Pha ban đầu: A1 cos 1  A2 cos  2 O P2 P P x 1  Ảnh hưởng của độ lệch pha :  Nếu: 2 – 1 = 2k  A = Amax = A1+A2. :Hai dao động cùng pha  Nếu: 2 – 1 =(2k+1) A=Amin = A1 - A 2 :Hai dao động ngược pha 1 2 2  Nếu 2 – 1 = (k  ) A = A1 + A 2 :Hai dao động vuông pha 2 6. Các bước giải bài toán tìm li độ dao động sau thời điểm t một khoảng thời gian t. Biết tại thời điểm t vật có li độ x = x0. * Từ phương trình dao động điều hoà: x = Acos( t + ) cho x = x0 Lấy nghiệm t +  =  (ứng với x đang tăng, vì cos(t + ) > 0)   hoặc t +  =  -  (ứng với x đang giảm) với     2 2 * Li độ sau thời điểm đó t giây là:x =Acos( t + ) hoặc x =Acos( -  + t)=Acos(t - ) CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Trang 9/28
  10. ---------- CTHEPHYSICS Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 1.Các khái niệm về sóng  Sóng cơ -Sóng cơ là dao động cơ được lan truyền trong không gian theo thời gian trong môi trường vật chất.  Sóng ngang -Sóng ngang là sóng có phương dao động của các phần tử sóng vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang truyền được trong môi trường rắn và trên mặt nước.  Sóng dọc -Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử sóng trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí 2.Các đại lượng đặc trưng của sóng  Vận tốc truyền sóng v: -Là vận tốc truyền pha dao động. Trong môi trường xác định thì tốc độ truyền sóng là xác định. Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất môi trường truyền sóng  Chu kì sóng T: -Chu kì sóng là chu kì dao động của các phần tử vật chất khi có sóng truyền qua, chu k ì sóng là chu kì dao động và cũng là chu kì của nguồn sóng.  Tần số sóng f: -Tần số sóng là tần số của các phần tử dao động khi có sóng truyền qua. Chu k ì sóng là tần số dao động và cũng là tần số của nguồn sóng 1 f  ( Hz ) T  Bước sóng  (m): -Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì v   v.T  f -Bướcc sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương dao động cùng pha.  Biên độ sóng A: -Biên độ sóng là biên bộ dao động của các phần tử sóng khi có sóng truyền qua.  Năng lượng sóng 1 -Năng lượng sóng W  m 2 A2 (J) 2  Độ lệch pha -Nếu hai điểm M và N trong mội trường truyền sóng và cách nguồn sóng 0 lần lược là dM và dN: d  dN d   2 M  2   *Chú ý: -Nếu hai điểm M và N cùng nằm trên một phương truyền sóng thì: MN   2  d *Nếu   k .  2  k . thì hai điểm đó dao động cùng pha.  d  k . với k  Z  d *Nếu    2k  1 .  2   2k  1 . thì hai điểm đó dao động ngược pha.  d  k .    d *Nếu   k .  2  k . thì hai điểm đó dao động vuông pha.  d  k . với k  Z  2 2  Phương trình sóng -Phương trình sóng tại một điểm trong môi trường truyền sóng là phương trình dao động của điểm đó. Trang 10/28
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2